وهي ذلك الفرع من العلوم الهندسية الذي يختص بتصميم و تطوير العمليات الصناعية الكيميائية أو التحويلية, وبتصميم وبناء وادارة المصانع التي تكون العملية الاساسية فيها هي التفاعلات الكيميائية و تندرج تحت هذا التخصص عمليات انتقال المادة و الحرارة و الكتلة ، كما تشمل التفاعلات و عمليات الفصل متعددة المراحل.
يهتم المهندسون الكيميائيون بتطبيقات المعرفة المكتسبة من العلوم الأساسية و التجارب العملية. كما يهتمون بتصميم العمليات الصناعية و تطويرها وإدارة المصانع بهدف تحويلٍ آمنٍ و اقتصادي للمواد الكيميائية الخام إلى منتجات نافعة. الهندسة الكيميائية هي العلم الهندسي ذو القاعدة الأوسع بين علوم الهندسة كلها، و يؤدي هذا إلى أن تكون المؤسسات و الشركات في سعي دائم لتوظيف مهندسين كيميائيين في المجالات التقنية المتنوعة و في مواقع الإشراف في أنواع الصناعات المختلفة. و تصنَّف رواتب الخريجين الحديثين من المهندسين الكيميائيين مع الرواتب العليا التي يتقاضاها خريجو الجامعات الحديثون.
إن المجالات الصناعية التي يشرف عليها المهندسون الكيميائيون واسعة جداً، تعد أهمها الصناعات الكيميائية و النفطية و البتروكيميائية. ،وتعتبر المملكة العربية السعودية مثلا من أكبر الدول في الإنتاج البتروكيميائي الذي يعتمد بشكل كبير على المهندسيين الكيميائيين.
كما إن الصناعات الغذائية والصيدلية، و هندسات الكيمياء الحيوية و الطب الأحيائي هي مجالات تعتمد كثيراً على المهندسين الكيميائيين. و يضاف إلى ذلك التحكم بالتلوث و الحد منه، وعلم التآكل البيئي و التحكم البيئي، و علم الأتمتة و علم الآلات و تطويرها، و علم الفضاء و المواد النووية، و تقانة الحاسب و معالجة البيانات ، و غيرها كثير
تعنى الهندسة الكيمياوية بدراسة التصاميم الهندسية المتعلقة بالصناعات الكيمياوية المختلفة حيث ات التصميم الكيميائي يمثل هدف انتاجي وتجاري وهو عبارة عن علم تجميع المعلومات للوصول إلى التصميم الامثل من خلال اختيار العملية الصناعية وظروفها والمواد الكيميائية المستخدمة فيها والاجهزة اللازمة لاتمام العملية الصناعية
وبسبب العدد الكبير للمواد الكيميائية التي يتم التعامل معها فإن التوجه للهندسة الكيميائية هو العمليات التي تتم على هذه المواد مثل: الطحن للمواد الصلبة أو الخلط ورغم تطور عدد كبير من العمليات الا أن المكانة الأولى لا زالت لعملية التقطير ولعمليات أخرى مثل البلورة والترشيح والتذويب والاستخلاص ، وفي أي عملية يكون اهتمام المهندس الكيميائي بالعملية منطلقا من أربع مبادئ أساسية :
1. قانون حفظ المادة
موازنة كمية المواد الداخلة إلى الوحدة والخارجة منها والمتراكمة في الوحدة والمتحولة أثناء التفاعل
1. قانون حفظ الطاقة
موازنة الطاقة المستهلكة في الوحدة والناتجة عنها
1. قانون الاتزان الكيميائي
2. مبدأ التفاعلات الكيمائية
إضافة إلى مسؤولية المهندس الكيميائي في تنظيم ترتيب وتتابع الوحدات بشكل صحيح وحساب الجدوى الاقتصادية لكامل العمليات الداخلة في الانتاج .
وتنقسم العمليات في التصنيع إلى تصنيع متقطع (بالخلطة) او المستمر حيث ان التصنيع المستمر يعطي كفاءة أعلى ولكن تصميم الخطوط والتحكم بها يكون على درجة أعلى من الصعوبة ولذا كان المهندسين الكيميائين من أول الذين طبقوا أنظمة التحكم الأوتومانيكية في تصميماتهم.
أهم المساقات الدراسية للهندسة الكيميائية :ميكانيكا الموائع, حركية التفاعلات الكيميائية,الديناميكا الحرارية ،هندسة التفاعلات الكيمائية, انتقال المادة, انتقال الحرارة, عمليات المواد الصلبة, هندسة التحكم, هندسة التآكل, هندسة البيئة و معالجة المياه, هندسة البترول والبتروكيماويات, هندسة الكيماء الحيوية,تصميم مصانع, تصميم المعدات,صناعات متفرقة, الكيمياء العامة والعضوية والتحليلية ،الفيزياء العامة والرياضيات والمعادلات التفاضلية.